机电传动控制第五版冯清秀

习题与思考题

第二章 机电传动系统的动力学基础

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩的概念。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）

TM TL TM

TL

N

TM=TL TM< TL

TM-TL>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速

TM TL TM TL

TM>

习题与思考题

第二章 机电传动系统的动力学基础

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩的概念。 拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

2.3 试列出以下几种情况下（见题2.3图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）

TM TL TM

TL

N

TM=TL TM< TL

TM-TL>0说明系统处于加速。 TM-TL<0 说明系统处于减速

TM TL TM TL

TM>

冯清秀 灯星钟

机电传动控制冯清秀 邓星钟 等编著 第五版 课后习题答案详解

冯清秀 灯星钟

2.1 说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动 态转矩的概念。 答：拖动转矩：电动机产生的转矩Tm或负载转矩TL与转速n相同时，就是拖动转矩。

静态转矩：电动机轴上的负载转矩TL,它不随系统加速或减速而变化。 动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩Td,它使系统的运 动状态发生变化。

冯清秀 灯星钟

2.2 从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静 止的各种工作状态？ 答：运动方程式：

d TM TL J dt

TM TL TdTd>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速； Td<0时，系统减速或反向加速

冯清秀 灯星钟

2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运 行状态是加速、减速还是匀速？(图中箭头方向表示转矩的实际 作用方向)

答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速

冯清秀 灯星钟

2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什 么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算 前后动能不变的原则？ 答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须

2.1 说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。 拖动转矩是由电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。 静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。

2.2 从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。 TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？

因为许多生产机械要求低转速运行，而电动机一般具有较高的额定转速。这样，电动机与生产机械之间就得装设减速机构，如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆，皮带等减速装置。所以为了列出系统运动方程，必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到一根轴上。转矩折算前后功率不变的原则是P=Tω, p不变。转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5Jω2

2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD2比高速轴的GD2大得多?

因为P=Tω，T=G?D2/375. P=ωG?D2/375. ,P不变 转速越小GD2越大，转速越大GD2 越小。

2.7 如图2.3（a）所示，电动机轴上的转动

课后习题答案

第一章

第二章

2.1答：运动方程式：TM?TL?Jd?dt

TM?TL?Td2.2

Td>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速；Td<0时，系统减速或反向加速

答：拖动转矩：电动机产生的转矩Tm或负载转矩TL与转速n相同时，就是拖动转矩。

静态转矩：电动机轴上的负载转矩TL，它不随系统加速或减速而变化。

动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩Td，它使系统的运动状态发生变化。 2.3

答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速

2.4答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。

由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态时功率守恒原则进行折算。

由于转动惯量和飞轮转矩与运动系统动能有关，所以可根据动能守恒原则进行折算。 2.5答：忽略磨擦损失的情况下，传动系统的低速轴和调速轴传递的功率是一样的，即P1＝P2而P1＝T1ω1，P2＝T2ω2所以T1ω1＝T2ω2，当ω1＞ω2时， T1＜T2

2.6答：因为低速轴的转矩大，所设计的低速轴的直径及轴上的齿轮等零件尺寸大，质量也大，所以GD2大，而高速轴正好相反。 2.7答： j1=ωM/ω1= nM/n1

机电传动控制

冯清秀 邓星钟 等编著

第五版 课后习题答案详解

2.1 说明机电传动系统运动方程式中的拖动转矩、静态转矩和动态转矩的概念。

答：拖动转矩：电动机产生的转矩Tm或负载转矩TL与转速n相同时，就是拖动转矩。 静态转矩：电动机轴上的负载转矩TL，它不随系统加速或减速而变化。

动态转矩：系统加速或减速时，存在一个动态转矩Td，它使系统的运动状态发生变化。 2.2 从运动方程式怎样看出系统是加速的、减速的、稳定的和静止的各种工作状态？

d?TM?TL?Jdt答：运动方程式：

TM?TL?Td

Td>0时：系统加速； Td=0 时：系统稳速；Td<0时，系统减速或反向加速

2.3 试列出以下几种情况下系统的运动方程式，并说明系统的运行状态是加速、减速还是匀速？（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）

答：a匀速，b减速，c减速，d加速，e减速，f匀速

2.4 多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统？转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则？转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则？

答：在多轴拖动系统情况下，为了列出这个系统运动方程，必须先把各传动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量都折算到电动机轴上。

由于负载转矩是静态转矩，所以可根据静态

机电知识

《机电传动控制》

课 程 教 案

江苏科技大学机动学院

机电教研室 朱鹏程 2008年7月

机电知识

《机电传动控制》课程教案 机电传动控制》Machine Electricity Transmission and Control 本科

课程名称 授课专业 教材名称 参 考 书 课程性质 先修课程 课程目的 和任务

机电传动控制 机制

英文名称 层次

授课教师 考核方式

朱鹏程 闭卷考试

《机电传动控制》邓星钟，华中科技大学出版社，2007 年 4 版 1、 《机床电气控制技术》齐占庆 2、 《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟 专业课 教学总时数 40 实验学时 6

《电工基础》《电子技术》和《机械工程控制基础》等 、 机电传动控制课程是培养机械工程类专业学生初步学习和掌握机、电、计算 机等综合控制系统技术，并具有一定设计能力的一门专业技术基础课。机电一 体化人才的培养，是使学生能够适应 21 世纪发展需要，具有基础扎实，知识面 宽、能力强、素质高，具有创新精神和实践能力的“机电复合型”人才。 1、掌握常用电机、电器、晶闸管等及其电路的工作原理、主要特性，了解其应 用和选用的方法； 2、掌握常用的开环、闭环驱动控制系统的基本工作原理和特点、了解其性能及 其

…………… 学年第一学期期末考试试卷 第 1 页 共 3 页

6．可编程序控制器的简称为PLC，有不同的生产厂家，其中日本三菱公司生产的系列产品

适用班级： 函授 自动化、机电班 是（ D ）。

… … … … … … 号）线记 学分…零… 按… 者… 违… ，… 题… 答… 准… 不… 内… 线… 封… 名密封姓， 级… 班… 、… 号… 学… 、… 名… 姓… 写… 要… 不… 外… 级线… 封密班密 （………………………………… 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 得分 一、填空题（每题2分，共计20分） 得分 1．接触器按主触头通过电流的种类可分为 交流接触器 和 直流接触器 。 2．时间继电器的延时方式有两种：一种是 得电延时 ；另一种是： 失电延时 。 3．电气图包括： 电气原理图 、 电器互联图 、 电器布置图 等。 4．电磁式电流继电器线圈串接在电路中，用于反映电路 电流 的大小。 5．可编程序控制器按I/O点数分类，可分为： 小型机 、 中型机 、 大型机 。按结

《机电传动与控制》第01章在线测试

《机电传动与控制》第01章在线测试

剩余时间：5 5:24

答题须知：1、本卷满分20分。

2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分）

1、机电传动系统处于动态时，系统中必然存在一个动态转矩Td，当Td＞0时，表示系统处于B

A、匀速运行状态 C、减速运行状态

B、加速运行状态 D、静止状态 B、Tm+ TL ＝ Td D、Td +Tm ＝ TL B、通风机型转矩 D、反抗转矩

B、系统静止或以某一个速度稳定运行

2、用拖动转矩Tm、制动转矩TL和动态转矩Td表示的转矩平衡方程式可以写为A

A、Tm－TL ＝ Td C、Td－TL ＝ Tm

3、生产机械的机械特性中，因摩擦、非弹性体的压缩、拉伸与扭转等作用所产生的负载转矩属于D

A、直线型转矩 C、位能转矩

4、下面对机电传动系统稳定运行的描述正确全面的是C

A、系统以某一速度运行运行

C、系统能以一定速度匀速运转，且系统受某种外部干扰

作用而使运行速度稍有变化时，保证在干扰消除后系统能D、系统处于静止状态 恢复到原

一、是非选择题（认为对的，在括号内打√，否则打×，或不打；每小题选对的1分，不选

的0分，选错的-0.5分；共 小题，满分 分，最低0分）

1． 质量为m，半径为R的匀质圆转盘，其转动惯量是mR2。--------------------（ ） 2． 在运动过程中，同一传动轴上的电动机驱动转矩和负载转矩是相同的。-------（ ） 3． 只要电动机和负载的机械特性曲线有交点，该传动系统就能稳定运行。-------（ ） 4． 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电压。---------------------（ ） 5． 动作频繁的场合应采用直流线圈的接触器。-------------------------------（ ） 6． 直流接触器在衔铁吸合前的瞬间，会在线圈中产生很大的电流冲击。---------（ ） 7． 直流接触器的电磁线圈误接入相同电压的交流电源时线圈可能烧毁。---------（ ） 8． 直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。-------------------------------（ ） 9． 直流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。------------